Einführung in die Konstruktion von solaren Straßenbeleuchtungssystemen

(1) Wind- und Solarenergie werden optimal genutzt, um eine ganzjährige, unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten. (2) Geeignete Umgebungsbedingungen: Temperatur -15 bis 45 °C, relative Luftfeuchtigkeit 95 %, Regen und salzhaltige Seeluft; Windgeschwindigkeit 330 m/s; maximale Windgeschwindigkeit 40 m/s; Gesamtsolarstrahlung 150 kC/cm²; jährliche Sonnenscheindauer 3000 Stunden. (3) Stabilitätsgarantie: Stabiler, sicherer und zuverlässiger Betrieb, auch 24-Stunden-Betrieb ohne Aufsicht möglich. (4) Keine elektromagnetischen Störungen: Die Windkraftanlage und ihr Laderegler verursachen keine schädlichen elektromagnetischen Auswirkungen auf die Umgebung. (5) Qualitätssicherung: Design, Fertigung und Produktqualität der Windkraftanlagen entsprechen den relevanten nationalen und branchenspezifischen Normen. Das Qualitätssicherungssystem erfüllt die geltenden Vorschriften. Die Gesamtleistung des Systems beträgt 60 W / 85 % 71 W, was dem Wirkungsgrad des Wechselrichters und der Stromversorgungsleitungen entspricht. Die Nennleistung der Windkraftanlage beträgt P, die des Solarmoduls P2 und die Kapazität des Akkus C. Gemäß den natürlichen Gegebenheiten am Standort der Straßenbeleuchtung gilt Folgendes: Die maximale Zeitspanne, in der Windkraftanlage und Solarmodul gleichzeitig keinen Strom erzeugen, beträgt 3 Tage; die maximale Zeitspanne, in der das Solarmodul keinen Strom erzeugt, beträgt 12 Tage; die maximale Zeitspanne, in der die Windkraftanlage keinen Strom erzeugt, beträgt 6 Tage. Die Auslegung des Akkus erfolgt 24 Stunden pro Tag. Bei Verwendung von Cu003d340Ah besteht die tatsächliche Konfiguration aus 12 Cu003d2V/340Ah-Akkus (1 Gruppe). (6) Bestimmung der Windkraftleistung: An Tagen, an denen die Solarzellen keinen Strom erzeugen, handelt es sich in der Regel um anhaltend bewölkte und regnerische Tage. Zu dieser Zeit überschreiten Windgeschwindigkeit und -dauer die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit und -dauer deutlich. Gemäß den meteorologischen Daten und den Gegebenheiten des Standorts sowie den Spezifikationen der Windkraftanlagen und der Zuverlässigkeit bei Installation und Betrieb besteht die Anlage aus einer WV-02-350W Windkraftanlage. Die Windkraftanlagen der EV-02-Serie verfügen über ein mechanisches automatisches Kupplungssystem. Dadurch sind sie nicht an die hohen Windleistungsanforderungen herkömmlicher Windkraftanlagen gebunden und können bereits bei sehr schwachem Wind gestartet werden. Die Rotorblätter erreichen dabei eine bestimmte Drehzahl und Trägheit. Das Kupplungssystem startet dann automatisch den Generator zur Stromerzeugung, was die Stromerzeugungseffizienz der Windkraftanlage deutlich steigert und ihre Betriebsdauer verdoppelt. Die Windkraftanlagen der EV-02-Serie sind mit einem autonomen Giersystem ausgestattet, das die Luvseite bei schwachem Wind aktiv in Windrichtung ausrichtet. So wird die maximale Anströmfläche genutzt und die Betriebseffizienz der Windkraftanlage verbessert. (7) Bestimmung der Solarzellenleistung: Bei Wetterbedingungen, an denen Windkraftanlagen keinen Strom erzeugen, handelt es sich in der Regel um durchgehend sonnige Tage mit deutlich überdurchschnittlichen jährlichen Sonnenscheinstunden. Gemäß den meteorologischen Daten und den Gegebenheiten des Standorts werden 6 Stunden pro Jahr (h/A) angenommen. Entsprechend den Spezifikationen der Solarzellen und unter Berücksichtigung der Installationsfreundlichkeit und Ästhetik wird eine Leistung von P2 × 200 W angenommen. Die tatsächliche Konfiguration beträgt 2 x 100 W. Die Tragfähigkeit des Lichtmastes muss den Anforderungen der Bau- und Abnahmerichtlinien für städtische Straßenbeleuchtungsprojekte sowie den technischen Bedingungen für Lichtmasten und Turmrohre von Kleinwindkraftanlagen entsprechen. Die Eigenfrequenz der Windkraftanlage unterscheidet sich deutlich von der der Windkraftanlage. Der Lichtmast muss Taifunstärke 12 standhalten. Die Höhe des Lichtmastes ist entsprechend den geografischen Gegebenheiten des Installationsortes zu bestimmen, um den Betrieb der Windkraftanlage nicht zu beeinträchtigen. Die Installation von Solarmodulen basiert im Allgemeinen darauf, dass sie die Rotorblätter der Windkraftanlage nicht beeinträchtigen und gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Solarmodule nicht von Lichtmasten verdeckt werden. Die Installationshöhe von Solarstraßenlaternen richtet sich nach der im Design geforderten Beleuchtungsstärke. (8) Fazit: Wind- und Solarenergie sind beides umweltfreundliche und unerschöpfliche erneuerbare Energiequellen. In meinem Land wurden zunächst kleine und mittlere Windkraft- und Photovoltaikanlagen eingesetzt. Die optimale Kombination von Wind- und Solarenergieerzeugung legte den Grundstein für die Skalierung, Industrialisierung und Markteinführung dieser beiden neuen Energiequellen. Anfänglich wurden kleine und mittlere Windkraftanlagen in abgelegenen Gebieten mit guten natürlichen Bedingungen, geringen Kosten, ohne ästhetische und mit niedrigen technischen Anforderungen eingesetzt. In wirtschaftlich entwickelten Gebieten sind die natürlichen Bedingungen hingegen weniger gut, der Industrialisierungsgrad niedrig, die technischen Anforderungen hoch, die Kosten vergleichsweise hoch und die Anlagen müssen ästhetisch ansprechend gestaltet sein. Aufgrund regionaler Umwelt- und Nachfrageunterschiede sind die Anforderungen an Wind-Solar-Hybridkraftwerke gestiegen. Dazu gehören beispielsweise das Anlaufverhalten bei niedrigen Windgeschwindigkeiten, die Speicherung von Energie in Niederspannungsanlagen, die hohe Taifunbeständigkeit, die Beständigkeit gegen Salznebelkorrosion und die intelligente Steuerung. Diese Technologien werden kontinuierlich weiterentwickelt. Dank der starken staatlichen Förderung und der Verbesserung der Wind-Solar-Hybrid-Straßenbeleuchtungstechnologie werden zukünftig zahlreiche Wind-Solar-Hybrid-Straßenlaternen das Straßenbild prägen.